ES2611342T3 - Dispositivo y método de colocación mecánica - Google Patents

Dispositivo y método de colocación mecánica Download PDF

Info

Publication number
ES2611342T3
ES2611342T3 ES13752868.3T ES13752868T ES2611342T3 ES 2611342 T3 ES2611342 T3 ES 2611342T3 ES 13752868 T ES13752868 T ES 13752868T ES 2611342 T3 ES2611342 T3 ES 2611342T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
dimension
workpiece
level
alignment element
centering pin
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
ES13752868.3T
Other languages
English (en)
Inventor
Roland Graf
Marco Forneris
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hexagon Metrology SpA
Original Assignee
Hexagon Metrology SpA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hexagon Metrology SpA filed Critical Hexagon Metrology SpA
Application granted granted Critical
Publication of ES2611342T3 publication Critical patent/ES2611342T3/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D65/00—Designing, manufacturing, e.g. assembling, facilitating disassembly, or structurally modifying motor vehicles or trailers, not otherwise provided for
    • B62D65/02—Joining sub-units or components to, or positioning sub-units or components with respect to, body shell or other sub-units or components
    • B62D65/024—Positioning of sub-units or components with respect to body shell or other sub-units or components
    • B62D65/026—Positioning of sub-units or components with respect to body shell or other sub-units or components by using a jig or the like; Positioning of the jig
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/402—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by control arrangements for positioning, e.g. centring a tool relative to a hole in the workpiece, additional detection means to correct position
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25B—TOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B5/00—Clamps
    • B25B5/06—Arrangements for positively actuating jaws
    • B25B5/061—Arrangements for positively actuating jaws with fluid drive
    • B25B5/064—Arrangements for positively actuating jaws with fluid drive with clamping means pivoting around an axis perpendicular to the pressing direction
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D65/00—Designing, manufacturing, e.g. assembling, facilitating disassembly, or structurally modifying motor vehicles or trailers, not otherwise provided for
    • B62D65/02—Joining sub-units or components to, or positioning sub-units or components with respect to, body shell or other sub-units or components
    • B62D65/024—Positioning of sub-units or components with respect to body shell or other sub-units or components
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/002—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring two or more coordinates
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B21/00—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant
    • G01B21/02—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant for measuring length, width, or thickness
    • G01B21/04—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant for measuring length, width, or thickness by measuring coordinates of points
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B21/00—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant
    • G01B21/02—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant for measuring length, width, or thickness
    • G01B21/04—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant for measuring length, width, or thickness by measuring coordinates of points
    • G01B21/047—Accessories, e.g. for positioning, for tool-setting, for measuring probes
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/35—Nc in input of data, input till input file format
    • G05B2219/35162—Determine workpiece placement, nesting in blank, optimize, minimize loss material

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Automatic Assembly (AREA)
  • Jigs For Machine Tools (AREA)
  • Automatic Control Of Machine Tools (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)

Abstract

Sistema de colocación de referencia para colocar una pieza de trabajo (5) en un sistema de coordenadas de tres dimensiones, comprendiendo el sistema de colocación de referencia * una primera unidad de colocación (1) para colocar un primer elemento de alineación (10) de la pieza de trabajo (5) en una primera dimensión (X), en una segunda dimensión (Y) y en una tercera dimensión (Z), que comprende una primera unidad de recepción con un primer pasador de centrado (11) y un primer localizador del nivel de referencia (12) que define un primer nivel de contacto (Z1), * una segunda unidad de colocación (2) para colocar un segundo elemento de alineación (20) de la pieza de trabajo (5) en la segunda dimensión (Y) y en la tercera dimensión (Z), que comprende una segunda unidad de recepción con un segundo pasador de centrado (21) y un segundo localizador del nivel de referencia (22) que define un segundo nivel de contacto (Z2), y * una tercera unidad de colocación (3) para colocar un tercer elemento de alineación (30) de la pieza de trabajo (5) en la tercera dimensión (Z), que comprende una tercera unidad de recepción con un tercer localizador del nivel de referencia (32) que define un tercer nivel de contacto (Z3), en el que los localizadores del nivel de referencia (12, 22, 32) se ubican a distancias definidas respecto a un nivel de referencia de la pieza de trabajo (Z0), caracterizado por que para nivelar el primer elemento de alineación (10) en el primer nivel de contacto (Z1), el primer pasador de centrado (11) puede moverse * en la tercera dimensión (Z) en relación con el primer localizador del nivel de referencia (12) y * de tal manera que el primer nivel de contacto (Z1) pueda atravesarse por al menos una parte del primer pasador de centrado (11).

Description

5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
DESCRIPCION
Dispositivo y metodo de colocacion mecanica
La presente invencion pertenece a un metodo y dispositivo para la precisa colocacion y orientacion mecanica de un objeto en el espacio. En particular, la invencion se refiere a un metodo y sistema para la configuracion altamente repetible y altamente precisa de un objeto en un sistema de coordenadas determinado, especialmente con fines de medicion durante la produccion. Mas en particular, la presente invencion se refiere a un metodo y dispositivo para disponer piezas principales de la carrocena de un automovil para el ensamblaje o medicion en una lmea de ensamblaje de automoviles.
El dispositivo y metodo de acuerdo con la presente invencion corresponden a la solucion mecanica del principio de alineacion metrologico conocido como “Sistema de Colocacion de Referenda” (RPS). El principio para la colocacion y alineacion de acuerdo con el RPS, por ejemplo, se describe en Lichtenberg, Thilo (2006): "A flexible vehicle measurement system for modern automobile production" (Master Thesis at the Faculty of Engineering, the Built Environment and Information Technology of the Nelson Mandela Metropolitan University).
Es una practica comun durante la produccion de un coche medir caractensticas y propiedades de sus diferentes componentes. Estas mediciones pueden llevarse a cabo en celulas de medicion especial mediante galgas de medicion con contacto o sin contacto, por ejemplo basandose en principios laser o fotogrametricos. Tal procedimiento, por ejemplo, se divulga en el documento DE 195 44 240 A1.
Las grandes piezas de trabajo, especialmente piezas metalicas laminares, tales como las carrocenas de coches, pueden tener unas tolerancias de produccion significativas. La desviacion de una carrocena de coche puede ser tan grande como 2 mm de longitud, mientras que la tolerancia de medicion es comparativamente pequena, por ejemplo aproximadamente 150 pm. Esto significa que la alineacion de la pieza de trabajo, su colocacion y orientacion mecanica exacta, es una tarea desafiante.
Una pieza de trabajo, tal como la carrocena de un coche, puede ser muy pesada, lo que significa que las fuerzas y la friccion generadas pueden ser muy altas, especialmente si los angulos de contacto no son planos y las areas de contacto son muy pequenas. Ademas, la carga de la pieza en la celula de medicion puede ser bien relativamente imprecisa o necesitar mucho esfuerzo y costes.
En muchas aplicaciones conocidas, los medios por los que la alineacion de un componente se define no pueden medirse durante el propio proceso de medicion ya que durante todo el proceso de medicion el componente medido se sostiene en el mismo medio. De esta manera, el acceso a estos medios se bloquea para el equipo de medicion. Por tanto, en estas aplicaciones es esencial para la precision global de cualquier tipo de equipo de medicion, colocar el componente excepcionalmente preciso y repetible en una posicion y orientacion predefinidas.
Parcialmente, la alineacion ya se tiene en cuenta en la forma de ciertos elementos de alineacion de la pieza de trabajo. Normalmente, estos elementos de alineacion comprenden un orificio circular, una ranura alargada y una superficie plana.
Cuando se disenan las unidades de colocacion del sistema de colocacion de referencia, debe realizarse una compensacion entre el maximo error en la posicion Z y la capacidad de autocentrado. Esto significa que una geometna plana provoca un pequeno error en la posicion Z, pero hace que sea improbable que la pieza de trabajo se centre en la posicion XY exacta debido a motivos geometricos y tambien ffsicos, tal como la friccion. En el caso de que los elementos de alineacion no se orienten completamente en ortogonal al eje Z, unos errores adicionales pueden ocurrir. Las tolerancias dimensionales de los propios elementos de alineacion, tal como los diametros del orificio circular y la ranura alargada, tambien son cnticos.
Convencionalmente, existen dos opciones para abordar este problema.
En la primera opcion, el soporte, que por ejemplo puede ser un perno cilmdrico, es mas pequeno que la dimension minima del elemento de alineacion. Esto significa que la posicion de la pieza de trabajo puede variar dentro del espacio de aclaramiento maximo que es al menos tan grande como la tolerancia del elemento de alineacion. Esta tolerancia incluye la variacion de la produccion teorica y los efectos de desgaste provocados por la colocacion de la pieza en diversas etapas de ensamblaje.
En la segunda opcion, el soporte tiene la forma de una esfera o es conico, lo que significa que es de autocentrado en las direcciones X e Y. Pero, como consecuencia, su posicion Z no puede definirse con precision.
Las desviaciones en la posicion o dimension del elemento de una pieza de trabajo en comparacion con su valor teorico se expresan normalmente en referencia al propio sistema de coordenadas de la pieza de trabajo, el Sistema de Coordenadas de la Pieza (PCS). El PCS se define durante el proceso de diseno de su pieza de trabajo correspondiente. Para la medicion de una posicion o dimension de un elemento de la pieza de trabajo, el PCS
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
necesita por lo tanto conectarse al sistema de coordenadas de medicion, es decir, en el espacio en tres dimensiones real.
El procedimiento de alineacion puede llevarse a cabo preferentemente mediante las “reglas 3-2-1". En caso de una colocacion determinada estad^sticamente de un cuerpo ngido, se usa el numero mmimo de limitaciones, lo que significa que la ubicacion de un elemento de alineacion se conoce en tres dimensiones (XYZ), la segunda en dos (YZ) y la tercera en una dimension (Z). En otros terminos, la primera ubicacion define tres grados de libertad, la segunda dos grados de libertad y la tercera un grado de libertad. Por tanto, se definen seis grados de libertad, y tambien la posicion y orientacion de una pieza de trabajo (ngida). En las definiciones de la pieza de trabajo, especialmente para piezas metalicas laminares, pueden existir tres elementos definidos que tienen ese fin, por ejemplo un orificio circular, una ranura alargada y una superficie plana.
La pieza podna colocarse en pasadores conicos que pueden moverse en las dimensiones X e Y. Su posicion XY se lee mediante un medio de medicion, por ejemplo mediante un rastreador laser o preferentemente mediante un medio codificador, tal como un codificador lineal y/o rotativo, y la alineacion de la pieza de trabajo se realiza basandose en esos datos de medicion.
Sin embargo, en algunas aplicaciones, una sujecion de la pieza de trabajo se necesita durante la medicion, lo que significa que algunos o todos los elementos de alineacion se sujetan por debajo de su posicion cero nominal en la dimension Z. En este caso, unos pasadores flotantes no pueden aplicarse de una manera relativamente simple.
Ademas, los pasadores conicos conducen a una alineacion posiblemente imprecisa con respecto a su eje longitudinal, es decir, el eje Z del sistema de coordenadas, debido a la tolerancia de produccion del propio elemento, por ejemplo, del diametro de su orificio. Esto significa que el elemento de alineacion podna no nivelarse correctamente en la dimension Z.
Adicionalmente, el soporte de una ranura alargada (tal como se usa normalmente en el segundo elemento) con un pasador moldeado de manera conica provoca una alta presion en un area de contacto muy pequena, conduciendo a un desgaste del material y de esta manera a menor precision.
Es por tanto un objeto de la presente invencion proporcionar un metodo y un dispositivo para una colocacion precisa y repetible de una pieza de trabajo en tres dimensiones.
Un objeto particular de la presente invencion es proporcionar tal metodo y dispositivo que evite las desventajas de las soluciones conocidas de la tecnica anterior.
Un objeto particular de la presente invencion es proporcionar tal metodo y dispositivo para una medicion posterior de la pieza de trabajo, en particular en el que la colocacion y orientacion de la pieza de trabajo tienen una precision correspondiente a la del dispositivo de medicion y una precision superior que las tolerancias de los elementos medidos, en particular al menos un orden de magnitud mayor.
Un objeto particular de la presente invencion es proporcionar tal metodo y dispositivo, en el que la posicion y la orientacion de la pieza de trabajo pueden fijarse.
Otro objeto particular de la presente invencion es proporcionar tal metodo y dispositivo para un accesorio de alineacion totalmente automatico en una lmea de produccion de automoviles.
Al menos uno de estos objetos se logra mediante el sistema de colocacion de referencia de acuerdo con la reivindicacion 1, el metodo de colocacion y orientacion de una pieza de trabajo de acuerdo con la reivindicacion 10 y/o las reivindicaciones dependientes de la presente invencion.
En terminos de la invencion, la “colocacion” de una pieza de trabajo no se entiende como necesariamente una colocacion en seis grados de libertad. Ademas, por ejemplo, una orientacion de la pieza de trabajo en tres grados rotativos de libertad se entiende como colocacion.
De acuerdo con la invencion, los pasadores de centrado se usan para alinear una pieza de trabajo en la posicion XY definida mediante elementos de alineacion de acoplamiento de la pieza de trabajo, siendo la posicion definida independiente de las tolerancias de produccion del elemento de alineacion tal como sus diametros y sus posiciones relativas unas con respecto a otras.
Las unidades de colocacion del sistema de colocacion de referencia comprenden unidades de recepcion para el contacto con elementos de alineacion de la pieza de trabajo a colocar. Las unidades de recepcion comprenden al menos un localizador del nivel de referencia. Al menos dos unidades de recepcion comprenden adicionalmente un pasador de centrado.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
Una primera unidad de colocacion comprende un primer pasador de centrado, preferentemente de forma conica o similar, que se disena para introducirse en un orificio de un primer elemento de alineacion de la pieza de trabajo para colocar el primer elemento de alineacion de manera fija en una primera y una segunda dimension. De acuerdo con la invencion, al menos el primer pasador de centrado, y tambien preferentemente un segundo pasador de centrado de una segunda unidad de colocacion, puede moverse en la tercera dimension (en particular a lo largo del eje vertical), permitiendo que la pieza de trabajo, despues de haberse colocado en dos dimensiones, se mueva en la tercera dimension hasta que alcanza un nivel de referencia ubicado a distancias conocidas de un primer localizador del nivel de referencia de la primera unidad de colocacion y localizadores adicionales del nivel de referencia de al menos dos unidades de colocacion mas.
Este localizador del nivel de referencia puede moverse con baja friccion en las primeras y segundas dimensiones, lo que permite soportar el peso de la pieza de trabajo y el autocentrado de la pieza de trabajo mediante los primeros pasadores de centrado.
El movimiento del pasador de centrado puede controlarse de manera pasiva asf como activa, es decir, podna cargarse por resorte o moverse mediante accionadores como motores, sistemas neumaticos o similares.
Preferentemente, los pasadores de centrado de las primeras y segundas unidades de colocacion son conicos para encajar en la variacion de dimension de los elementos de alineacion que bloquearan (diferente diametro para cada pieza entrante). El angulo y superficie de los pasadores moldeados de manera conica preferentemente se disenan para evitar el bloqueo provocado por friccion.
Preferentemente, la superficie de los pasadores de centrado y/o los localizadores del nivel de referencia se realiza de acero templado o se endurece mediante otros medios, para evitar el desgaste del material, lo que podna reducir la precision del centrado o nivelacion, respectivamente. Un desgaste por ejemplo podna ocurrir mediante abrasion, en particular cada vez que el pasador se introduce en un orificio no centralmente.
En otra realizacion preferente, para soportar mejor una ranura alargada, el segundo pasador de centrado se moldea de manera similar a una piramide o un tejado a cuatro aguas, por lo que en particular su seccion transversal ortogonal a la direccion de la longitud de la pieza de trabajo es la de un prisma. De esta manera, en comparacion con un pasador conico, el area de contacto entre el pasador y la ranura se amplia. La longitud del pasador es menor que la longitud de la ranura menos la tolerancia de la pieza de trabajo. Ventajosamente, el pasador puede rotar alrededor del eje Z para compensar cualquier error angular de la ranura.
Preferentemente, unos medios de fijacion incorporados de la primera o de todas las unidades de colocacion permiten la sujecion de la pieza de trabajo al menos en el primer localizador del nivel de referencia. Los medios de fijacion, por ejemplo, pueden comprender un gancho que se proporciona en el pasador de centrado, en el que para la sujecion de la pieza de trabajo el gancho se mueve primero radialmente, y despues empuja la pieza de trabajo hacia abajo al localizador del nivel de referencia. Multiples ganchos por pasador de centrado podnan usarse para distribuir la fuerza de traccion mas uniformemente. Adicionalmente o como alternativa, los medios de fijacion tambien podnan ser parte del localizador del nivel de referencia. Por ejemplo, un iman o una ventosa podnan usarse para fijar piezas metalicas laminares en el localizador del nivel de referencia.
En una realizacion preferente, se usan cuatro unidades de colocacion, teniendo todas las unidades de colocacion un localizador del nivel de referencia para colocar la pieza de trabajo y medios de fijacion que permiten sujetar la pieza de trabajo.
Preferentemente, el localizador del nivel de referencia, el pasador de centrado u otras piezas del sistema de colocacion de referencia comprenden medios de sensor para detectar un contacto con un elemento de alineacion de la pieza de trabajo. En particular, tambien una calidad o valor (presion, centrado, etc.) del contacto podna detectarse para comprobar si la precision lograda de la alineacion esta dentro de las tolerancias de la presente solicitud.
La configuracion inicial de los pasadores de centrado y los planos XY en la orientacion y posicion obligatorias se soporta preferentemente mediante un dispositivo de medicion, por ejemplo un rastreador laser o en el caso de una celula de medicion, el propio sistema de medicion diana.
En una realizacion preferente, mas de una unidad de colocacion tiene un pasador de centrado retractil, en particular todas las unidades de colocacion. Una ventaja adicional de los pasadores de centrado retractiles es evitar los danos en los pasadores de centrado asf como los elementos de alineacion u otras piezas de la pieza de trabajo, cuando la pieza de trabajo se coloca en la unidad de colocacion de referencia.
No existen restricciones para las posiciones de los elementos de alineacion de las piezas de trabajo, ya que las posiciones dependen del diseno de la pieza de trabajo. En particular, no existe la necesidad de que todos los elementos de alineacion esten en el mismo nivel. En una realizacion preferente, las posiciones de las unidades de colocacion unas con respecto a otras pueden adaptarse en tres dimensiones, por ejemplo para permitir alterar el diseno de la pieza de trabajo o para poder usar el mismo sistema de colocacion de referencia con diferentes tipos de
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
piezas de trabajo.
En una realizacion preferente, la configuracion de las unidades de colocacion del sistema de colocacion de referencia puede ser programable para diferentes tipos de piezas de trabajo con diferentes configuraciones de elementos de alineacion. Las unidades de colocacion pueden de esta manera colocarse de acuerdo con la configuracion de los elementos de alineacion. Ademas, los pasadores de centrado pueden retraerse o extraerse dependiendo de si el elemento de alineacion respectivo tiene un orificio. Unas unidades de colocacion adicionales, que no son necesarias para la alineacion de una pieza de trabajo determinada, podnan descender o quitarse de en medio para no perturbar la alineacion.
En una realizacion preferente se proporcionan medios de prealineacion mecanicos para alinear aproximadamente la pieza de trabajo (o un patm en el que la pieza de trabajo se transporta automaticamente al sistema de colocacion de referencia) antes de colocarla en el sistema de colocacion de referencia, para asegurar que los elementos de alineacion de la pieza de trabajo pueden contactar con las unidades de colocacion.
En una realizacion preferente es posible confirmar la repetibilidad del sistema de colocacion de referencia mediante un dispositivo de medicion, por ejemplo un rastreador laser, o en el caso de una celula de medicion, el propio sistema de medicion diana, midiendo elementos especiales cerca de los elementos de alineacion. Este ciclo de confirmacion puede automatizarse totalmente usando la misma infraestructura que en el proceso de produccion controla el equipo de medicion, o los medios de calculo del equipo de medicion.
En una realizacion preferente, una movilidad de al menos un pasador de centrado puede activarse y desactivarse. De esta manera, las funcionalidades de las diferentes unidades de colocacion podnan intercambiarse para poder usar una configuracion del sistema para diferentes variaciones de una pieza de trabajo, por ejemplo para una carrocena de coche de conduccion en el lado derecho asf como conduccion en el lado izquierdo.
En una realizacion preferente, tres unidades de colocacion (el numero mmimo para el concepto 3-2-1) se usan para determinar el sistema de referencia de la pieza de trabajo y ubicarlo en el espacio en tres dimensiones. Esto significa que todas las unidades de colocacion contribuyen a definir la direccion y posicion del eje Z, la primera unidad de colocacion define tambien la posicion del eje X e Y y la segunda unidad de colocacion define la direccion X e Y. Preferentemente, los elementos de alineacion de la pieza de trabajo comprenden superficies planas para definir una posicion Z y una direccion Z (todos los elementos de alineacion), un orificio circular para definir una posicion XY (primer elemento de alineacion) y una ranura alargada para definir una direccion XY (segundo elemento de alineacion).
Los localizadores del nivel de referencia de al menos las segundas y terceras unidades de colocacion preferentemente son moviles con baja friccion en las primeras y segundas dimensiones, lo que permite soportar el peso de la pieza de trabajo y el autocentrado de la pieza de trabajo mediante los primeros pasadores de centrado.
Debena apreciarse que no es necesario que todos los localizadores del nivel de referencia o incluso un unico localizador del nivel de referencia esten dispuestos en el mismo nivel, ya que los elementos de alineacion de la pieza de trabajo normalmente no estan dispuestos en el mismo nivel tampoco. En su lugar, el nivel de referencia se entiende de tal manera que la pieza de trabajo se alinea con respecto al nivel de referencia cuando los elementos de alineacion contactan con los localizadores del nivel de referencia en los niveles de contacto.
Otro aspecto de la invencion es una unidad de colocacion como una solucion autonoma, ya que las unidades de colocacion del sistema de colocacion de referencia antes descrito pueden tambien usarse por separado o en diferentes combinaciones para colocar un elemento de alineacion de una pieza de trabajo. Esto tambien incluye la funcionalidad de fijacion de los elementos y los pasadores de centrado moviles.
La invencion a continuacion se describira en detalle en referencia a realizaciones ejemplares acompanadas de figuras, en las que:
la Figura 1
las Figuras 2a-b
las Figuras 3a-d
las Figuras 4a-b
la Figura 5
muestra una pieza de trabajo con elementos de alineacion;
muestran una realizacion ejemplar del sistema de colocacion de referencia de acuerdo con la invencion;
muestran una realizacion ejemplar de la primera unidad de colocacion de un sistema de colocacion de referencia de acuerdo con la invencion;
muestran una vista en seccion de una realizacion ejemplar de la primera unidad de colocacion; y
muestra una realizacion ejemplar de la segunda unidad de colocacion de un sistema de colocacion de referencia de acuerdo con la invencion.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
En la Figura 1, una carrocena de coche como un ejemplo de una pieza de trabajo 5 a alinear se muestra en una vista en planta superior. Una ubicacion tfpica de los elementos de alineacion de la carrocena de coche se muestra. La carrocena de coche representada tiene cuatro elementos de alineacion 10, 20, 30, 40 colocados en ubicaciones conocidas con respecto a un sistema de coordenada de piezas y disenados para estar en contacto con unidades de colocacion del sistema de colocacion de referencia de acuerdo con la invencion, en particular para una insercion de pasadores de centrado. En este ejemplo, el primer elemento de alineacion 10 y el tercer elemento de alineacion 30 comprenden un orificio circular, y el segundo elemento de alineacion 20 y el elemento adicional 40 comprenden una ranura alargada. El elemento adicional 40 solo es opcional.
En las Figuras 2a y 2b, el principio de trabajo de un sistema de colocacion de referencia de acuerdo con la invencion se ilustra esquematicamente. Los elementos representados son simplemente ilustraciones simplificadas y simbolicas.
El sistema de colocacion de referencia se configura en un sistema de coordenadas de tres dimensiones que tiene una primera dimension X, una segunda dimension Y y una tercera dimension Z, simbolizadas mediante los ejes X, Y y Z. En las realizaciones ejemplares representadas, la tercera dimension Z es basicamente vertical.
El sistema de colocacion de referencia es un localizador de piezas que garantiza la posicion y orientacion definidas de la pieza de trabajo 5 dentro del volumen de medicion de un dispositivo de medicion en 3D. El sistema de colocacion de referencia en particular puede usarse para carrocenas de coches o piezas de chasis tal como se representa en la Figura 1.
Dos unidades de colocacion 1, 2 del sistema de colocacion de referencia tienen un pasador de centrado 11, 21 que grna el elemento de alineacion 10, 20 respectivo de la pieza de trabajo 5 a su posicion teorica, dentro de la repetibilidad mecanica del sistema de colocacion de referencia. Las otras unidades de colocacion 3, 4 pueden tener opcionalmente un pasador 31, 32, tambien.
El ajuste inicial del sistema de colocacion de referencia y/o las unidades de colocacion unicas 1, 2, 3, 4 con respecto a su posicion en tres dimensiones se proporciona, por ejemplo, mediante un rastreador laser 6. Su posicion relativa se calibra antes de la colocacion de la primera pieza de trabajo 5. Todas las unidades de colocacion 1, 2, 3, 4 se fijan entonces (por ejemplo, se soportan en un pilar) en el volumen de medicion del dispositivo de medicion en 3D. Tambien puede realizarse una recalibracion despues de un numero fijo de piezas de trabajo 5 o en intervalos de mantenimiento definidos usando el rastreador laser 6.
En la Figura 2a, el sistema de colocacion de referencia se muestra antes de que la pieza de trabajo 5 se coloque sobre el mismo. El sistema de colocacion de referencia comprende al menos tres unidades de colocacion 1, 2, 3.
Ademas, una realizacion con mas de tres unidades de colocacion es posible. Dependiendo de la posicion del centroide de la pieza de trabajo en relacion con las tres primeras unidades de colocacion 1, 2, 3, una cuarta unidad de colocacion 4 (que se representa en la Figura 2a con lmeas de puntos) puede ser necesaria. Cada unidad de colocacion 1, 2, 3, 4 comprende un localizador del nivel de referencia 12, 22, 32, 42. Estas estan fijas en la tercera dimension Z a una distancia conocida desde un nivel de referencia Zo (no se muestra) de la pieza de trabajo 5, y cada una define un nivel de contacto Z1, Z2, Z3, Z4 (no se muestran). Estas pueden moverse en la primera y segunda dimension X, Y, en particular 5 mm en cada direccion, para facilitar el ajuste de colocacion de la pieza de trabajo 5, cuando se coloca en el sistema de colocacion de referencia. Todas o algunas de las unidades de colocacion 1, 2, 3, 4 pueden comprender medios de fijacion (no se muestran) para conectar de manera fija la pieza de trabajo alineada con las unidades de colocacion 1, 2, 3, 4. Como alternativa, la pieza de trabajo 5 se fija a las unidades de colocacion 1, 2, 3, 4 mediante gravedad.
La primera unidad de colocacion 1 comprende un primer pasador de centrado 11, en particular con una forma conica o similar ya que el primer elemento de alineacion 10 de la pieza de trabajo 5 comprende un orificio circular. La segunda unidad de colocacion 2 comprende un segundo pasador de centrado 21, en particular con una forma piramidal o similar ya que el segundo elemento de alineacion 20 de la pieza de trabajo 5 comprende una ranura alargada. Adicionalmente, tambien la tercera unidad de colocacion 3 y la cuarta unidad de colocacion 4 opcional pueden tener pasadores opcionales 31, 41 (representados con lmeas de puntos). Estos pasadores son preferentemente cilmdricos.
Cada elemento de alineacion 10, 20, 30, 40 comprende una superficie plana, disenada para contactar con los localizadores del nivel de referencia 12, 22, 32, 42 en el nivel de contacto Z1, Z2, Z3, Z4 para colocar la pieza de trabajo 5 en el nivel Zo de referencia definido. Ademas, especialmente si la unidad de colocacion 1, 2, 3, 4 correspondiente comprende un pasador de centrado 11, 21, 31, 41, se proporciona una abertura para aceptar el pasador de centrado 11, 21, 31, 41 y colocar los elementos de alineacion 1o, 20, 30, 40 en la primera dimension X y la segunda dimension Y. Si el primer pasador de centrado 11 se moldea conicamente, la abertura del primer elemento de alineacion 10, preferentemente, es un orificio circular.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
En la Figura 2b, la pieza de trabajo 5 se coloca en un sistema de colocacion de referencia que tiene tres unidades de colocacion 1, 2, 3. La primera unidad de colocacion 1 se disena para alinear el primer elemento de alineacion 10 de la pieza de trabajo 5 en las tres dimensiones X, Y, Z, la segunda unidad de colocacion 2 se disena para alinear el segundo elemento de alineacion 20 en las dimensiones X y Z, y la tercera unidad de colocacion 3 se disena para alinear el segundo elemento de alineacion 30 solo en la dimension Z. Los tres pasadores 11,21, 31 se introducen en los orificios correspondientes de los elementos de alineacion 10, 20, 30.
Cuando el primer pasador de centrado 11 se introduce en el orificio del primer elemento de alineacion 10, este se centra en el primer pasador de centrado 11 y de esta manera se alinea en la primera y la segunda dimension X, Y. Para asegurar que el primer elemento de alineacion 10 no se alinea solo en la primera y la segunda dimension X, Y, sino tambien en la tercera dimension Z, de acuerdo con la invencion, el primer pasador de centrado 11 es retractil en la tercera dimension Z detras del nivel de contacto Z1. El primer elemento de alineacion 10, permaneciendo centrado todo el tiempo en el primer pasador de centrado 11, sigue el movimiento retractil del primer pasador de centrado 11 hasta que contacta con el primer localizador del nivel de referencia 12, alcanzando asf el nivel de contacto Z1. El segundo elemento de alineacion 20 se alinea con respecto a la segunda dimension Y.
Normalmente, por ejemplo si el eje Z es un eje vertical, y la pieza de trabajo 5 y el sistema de colocacion de referencia no se perturban con influencias exteriores, el primer elemento de alineacion 10 permanecera en esta posicion de alineacion exacta de manera autonoma. Unos medios de fijacion adicionales (no se muestran) pueden proporcionarse, sin embargo, para fijar de manera segura la posicion de alineacion de los elementos de alineacion. La fijacion podna ser necesaria por ejemplo si existieran procesos posteriores a la alineacion en los que la pieza de trabajo 5 se manipula o contacta con maquinaria de procesamiento o se mide mediante un cabezal de galga de contacto. Ademas, una fijacion podna usarse para contrarrestar una elasticidad de la pieza de trabajo 5, que de lo contrario podna evitar un contacto de un elemento de alineacion con una unidad de colocacion y de esta manera una alineacion exacta de la pieza de trabajo 5.
En las Figuras 3a-d, se representa una realizacion ejemplar de la primera unidad de colocacion 1 de un sistema de colocacion de referencia de acuerdo con la invencion. La primera unidad de colocacion 1 comprende un pasador de centrado 11 basicamente conico para la insercion en un orificio 10 de la pieza de trabajo 5, y un grupo flotante 14, que puede moverse en una primera y segunda dimension X, Y en relacion con un grupo fijo 15. El grupo flotante 14 se fija en el grupo fijo 15 con respecto a la tercera dimension Z y tiene un localizador del nivel de referencia 12 ubicado a una distancia conocida desde el nivel de referencia Z0 de la pieza de trabajo en el plano XY y define un primer nivel de contacto Z1. El pasador de centrado 11 se conecta con el grupo fijo 15 movil en la tercera dimension Z y fijo con respecto a la primera y segunda dimension X, Y. Un gancho 13 se proporciona en el pasador de centrado 11 para fijar la pieza de trabajo 5 en el localizador del nivel de referencia 12. El grupo fijo 15 se une a una base 16. En las Figuras 3c y 3d, se muestra un pilar opcional 17 en el que puede colocarse la base 16 de la primera unidad de colocacion 1.
Cuando la pieza de trabajo 5 se coloca en el sistema de colocacion de referencia, por lo que el primer elemento de alineacion 10 se coloca aproximadamente sobre la primera unidad de colocacion 1, el pasador de centrado 11 se inserta en el orificio del primer elemento de alineacion 10 de la pieza de trabajo 5. Esto puede realizarse mediante medios de accionador (no se muestran) de la primera unidad de colocacion 1, disenados para accionar el pasador de centrado 11 con respecto al grupo fijo 15 en la tercera dimension Z, normalmente una direccion basicamente vertical. Por tanto, el primer elemento de alineacion 10 se centra en el pasador de centrado 11 con respecto a la primera y segunda dimension X, Y, definiendo normalmente un plano basicamente horizontal.
Posteriormente, el pasador de centrado 11 se mueve de vuelta al grupo fijo 15 mediante los medios de accionador, por lo que una pieza del pasador de centrado 11 se retrae detras del localizador del nivel de referencia 12. El primer elemento de alineacion 10, que permanece todo el tiempo centrado en el pasador 11, sigue el movimiento del pasador de centrado 11 en la tercera dimension Z hasta que contacta con el localizador del nivel de referencia 12. Con este contacto, el primer elemento de alineacion 10 alcanza su posicion supuesta con respecto a las tres dimensiones.
En las Figuras 4a y 4b, se representa una vista en seccion de la primera unidad de colocacion 1 de las Figuras 3a-d. El pasador de centrado 11 puede accionarse en la tercera dimension Z mediante medios de accionamiento 110 y medios de transmision 111 ocultos dentro de la pieza fija 15. Los medios de accionamiento 110, por ejemplo, pueden ser medios motores, medios neumaticos o medios hidraulicos. El pasador de centrado 11 comprende un gancho 13 como medio de fijacion para fijar el elemento de alineacion de la pieza de trabajo en el localizador del nivel de referencia 12. El gancho 13 puede moverse en un espacio hueco 130 en el pasador de centrado 11. Diversos medios para accionar el gancho 13 estan disponibles. En este ejemplo, el gancho 13 se suspende de manera inclinada alrededor del eje Y en un eje 131 y se acciona mediante un cilindro 132 que puede rotar alrededor del eje Z y moverse en la tercera dimension Z. El localizador del nivel de referencia 12 es parte del grupo flotante 14, que se une al grupo fijo 15 que puede moverse en el plano XY, por ejemplo mediante cojinetes de bolas (no se muestran).
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
En la Figura 4a, el pasador de centrado 11 se extrae en una posicion de centrado, en la que un orificio de un elemento de alineacion (no se muestra) puede introducirse para el autocentrado del orificio sobre el pasador de centrado 11 en el plano XY. El gancho 13 se retrae en el pasador de centrado 11, por ejemplo para permitir que el pasador 11 entre en el orificio. En la Figura 4b, el pasador de centrado 11 se retrae parcialmente en el grupo fijo 15 para asegurar un contacto del elemento de alineacion con el localizador del nivel de referencia 12. Adicionalmente, el gancho 13 se ha movido a una posicion de fijacion para fijar este contacto.
En la Figura 5 se representa una realizacion ejemplar de la segunda unidad de colocacion 2 de un sistema de colocacion de referencia de acuerdo con la invencion. Esta se disena para contactar con el segundo elemento de alineacion 20 de la pieza de trabajo 5, que comprende una ranura alargada. Al igual que la primera unidad de colocacion, la segunda unidad de colocacion 2 comprende un grupo fijo 25, en el que se montan el segundo pasador de centrado 21 y un grupo flotante 24. El grupo flotante 24 se monta en el grupo fijo 25 de manera movil en la primera y segunda dimension X, Y y de manera fija con respecto a la tercera dimension Z. El grupo flotante 24 comprende un segundo localizador del nivel de referencia 22 ubicado a una distancia conocida desde el nivel de referencia Zo de la pieza de trabajo en el plano XY y define un segundo nivel de contacto Z2. El pasador de centrado 21 se monta de manera movil en la tercera dimension Z y de manera inmovil con respecto al primera y segunda dimension X, Y. El pasador de centrado 21 tiene preferentemente una forma piramidal y se disena para introducirse en una ranura alargada.
Un aspecto adicional de la invencion es una unidad de colocacion como una solucion autonoma, ya que cada una de las unidades de colocacion antes descritas en las Figuras 3a-d, 4a-b y 5 tambien puede usarse por separado o en otras combinaciones diferentes del sistema de colocacion de referencia descrito. Esto incluye la funcionalidad de fijacion asf como los pasadores de centrado moviles. Una o mas unidades de colocacion pueden usarse de esta manera para colocar una pieza de trabajo y fijarla en su lugar para inspeccion, tratamiento o mecanizacion.
Una primera realizacion de este aspecto de la invencion es una unidad de colocacion para la colocacion de un elemento de alineacion de una pieza de trabajo al menos en una tercera dimension de un sistema de coordenadas en tres dimensiones, que comprende una unidad de recepcion con un pasador de centrado y un localizador del nivel de referencia que define un nivel de contacto que se ubica a una distancia definida desde un nivel de referencia de una pieza de trabajo, en el que la unidad de colocacion comprende medios de fijacion para fijar el primer elemento de alineacion en el primer localizador del nivel de referencia.
Una segunda realizacion de este aspecto de la invencion es una unidad de colocacion de acuerdo con la primera realizacion, que comprende adicionalmente medios de fijacion para fijar el primer elemento de alineacion en el primer localizador del nivel de referencia, en el que los medios de fijacion de esta unidad de colocacion en particular comprenden un gancho que se proporciona en el pasador de centrado, y/o un iman o una ventosa que se proporcionan en el localizador del nivel de referencia.
Una tercera realizacion de este aspecto de la invencion es una unidad de colocacion de acuerdo con la primera o segunda realizacion, que comprende adicionalmente medios de fijacion para fijar el primer elemento de alineacion en el primer localizador del nivel de referencia, en el que para nivelar el elemento de alineacion en el nivel de contacto, el pasador de centrado de esta unidad de colocacion puede moverse en la tercera dimension en relacion con el primer localizador del nivel de referencia y de tal manera que el primer nivel de contacto puede atravesarse mediante al menos una parte del primer pasador de centrado, en particular en el que el medio de fijacion comprende los elementos estructurales tal como se describen en las Figuras 4a y 4b.
Aunque la invencion se ha ilustrado antes, parcialmente en referencia a algunas realizaciones preferentes, debe entenderse que numerosas modificaciones y combinaciones de diferentes elementos de las realizaciones pueden realizarse. Todas estas modificaciones entran dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas.

Claims (15)

  1. 5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
    40
    45
    50
    55
    60
    65
    REIVINDICACIONES
    1. Sistema de colocacion de referencia para colocar una pieza de trabajo (5) en un sistema de coordenadas de tres dimensiones, comprendiendo el sistema de colocacion de referencia
    • una primera unidad de colocacion (1) para colocar un primer elemento de alineacion (10) de la pieza de trabajo (5) en una primera dimension (X), en una segunda dimension (Y) y en una tercera dimension (Z), que comprende una primera unidad de recepcion con un primer pasador de centrado (11) y un primer localizador del nivel de referencia (12) que define un primer nivel de contacto (Z-i),
    • una segunda unidad de colocacion (2) para colocar un segundo elemento de alineacion (20) de la pieza de trabajo (5) en la segunda dimension (Y) y en la tercera dimension (Z), que comprende una segunda unidad de recepcion con un segundo pasador de centrado (21) y un segundo localizador del nivel de referencia (22) que define un segundo nivel de contacto (Z2), y
    • una tercera unidad de colocacion (3) para colocar un tercer elemento de alineacion (30) de la pieza de trabajo (5) en la tercera dimension (Z), que comprende una tercera unidad de recepcion con un tercer localizador del nivel de referencia (32) que define un tercer nivel de contacto (Z3),
    en el que los localizadores del nivel de referencia (12, 22, 32) se ubican a distancias definidas respecto a un nivel de referencia de la pieza de trabajo (Zo), caracterizado por que
    para nivelar el primer elemento de alineacion (10) en el primer nivel de contacto (Z1), el primer pasador de centrado (11) puede moverse
    • en la tercera dimension (Z) en relacion con el primer localizador del nivel de referencia (12) y
    • de tal manera que el primer nivel de contacto (Z1) pueda atravesarse por al menos una parte del primer pasador de centrado (11).
  2. 2. Sistema de colocacion de referencia de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizado por que
    el primer localizador del nivel de referencia (12) tiene una superficie plana para el contacto con el primer elemento de alineacion (10), estando dispuesta la superficie en el primer nivel de contacto (Z1), y/o
    al menos una parte del primer pasador de centrado (11) tiene una forma conica y esta disenada para introducirse en un orificio circular.
  3. 3. Sistema de colocacion de referencia de acuerdo con la reivindicacion 1 o la reivindicacion 2, caracterizado por que
    para nivelar el segundo elemento de alineacion (20) en el segundo nivel de contacto (Z2), el segundo pasador de centrado (21) puede moverse
    • en la tercera dimension (Z) en relacion con el segundo localizador del nivel de referencia (22) y
    • de tal manera que el segundo nivel de contacto (Z2) pueda atravesarse por al menos una parte del segundo pasador de centrado (21).
  4. 4. Sistema de colocacion de referencia de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que
    al menos una parte del segundo pasador de centrado (21)
    • tiene una forma conica, o
    • tiene una forma piramidal o similar a un tejado a cuatro aguas y esta disenada para introducirse en una ranura alargada.
  5. 5. Sistema de colocacion de referencia de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que
    al menos la primera unidad de colocacion (1) comprende medios de fijacion (13) para fijar el primer elemento de alineacion (10) al primer localizador del nivel de referencia (12), en particular en el que los medios de fijacion (13) comprenden
    • un gancho que se proporciona en el primer pasador de centrado (11), y/o
    • un iman o una ventosa que se proporcionan en el localizador del nivel de referencia (12).
  6. 6. Sistema de colocacion de referencia de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que
    un movimiento del primer pasador de centrado (11) en relacion con el primer nivel de contacto (Z1) se controla
    • mediante accionadores, particularmente motores, mecanismos impulsores lineales o cilindros neumaticos o hidraulicos, y/o
    5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
    40
    45
    50
    55
    60
    65
    • mediante carga por resorte, comprendiendo particularmente medios electromagneticos.
  7. 7. Sistema de colocacion de referencia de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que
    la primera unidad de colocacion (1) comprende ademas
    • un grupo fijo (15), en el que el primer pasador de centrado (11) se conecta al grupo fijo (15) de tal manera que pueda moverse en la tercera dimension (Z) y se fija en la primera dimension (X) y en la segunda dimension (Y), siendo el primer pasador de centrado (11) retractil en el grupo fijo (15) al menos parcialmente detras del primer localizador del nivel de referencia (12), y
    • un grupo flotante (14) conectado al grupo fijo (15) de tal manera que pueda moverse en la primera dimension (X) y en la segunda dimension (Y) y se fija en la tercera dimension (Z), siendo el primer localizador del nivel de referencia (12) una parte del grupo flotante (14), pudiendo moverse el grupo flotante (14) en particular con una baja friccion, dos grados de libertad y/o al menos 5 mm en cada direccion.
  8. 8. Sistema de colocacion de referencia de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que
    • el segundo pasador de centrado (21) puede moverse en la tercera dimension (Z),
    • la tercera unidad de colocacion (3) comprende un tercer pasador (31), que en particular es cilmdrico y/o puede moverse en la tercera dimension (Z), y/o
    • el sistema de colocacion de referencia comprende una cuarta unidad de colocacion (4).
  9. 9. Metodo para colocar y orientar una pieza de trabajo (5) en un sistema de coordenadas en tres dimensiones mediante un sistema de colocacion de referencia,
    • teniendo el sistema de coordenadas una primera dimension (X), una segunda dimension (Y) y una tercera dimension (Z),
    • teniendo la pieza de trabajo (5) al menos tres elementos de alineacion (10, 20, 30) que se ubican en posiciones conocidas de la pieza de trabajo (5),
    • teniendo el sistema de colocacion de referencia al menos tres unidades de colocacion (1, 2, 3) para contactar con y colocar los elementos de alineacion (10, 20, 30), y
    • las unidades de colocacion (1, 2, 3) pueden colocarse con respecto al sistema de coordenadas, comprendiendo el metodo
    • colocar la pieza de trabajo (5) en el sistema de colocacion de referencia de manera que
    • un primer elemento de alineacion (10) contacta con una primera unidad de colocacion (1),
    • un segundo elemento de alineacion (20) contacta con una segunda unidad de colocacion (2), y
    • un tercer elemento de alineacion (30) contacta con una tercera unidad de colocacion (3),
    • alineandose el primer elemento de alineacion (10) en la primera dimension (X) y en la segunda dimension (Y), caracterizado por
    reubicar el primer elemento de alineacion (10) a un primer nivel de contacto (Z1) de la tercera dimension (Z), manteniendo la alineacion del primer elemento de alineacion (10) en la primera dimension (X) y en la segunda dimension (Y).
  10. 10. Metodo de acuerdo con la reivindicacion 9, caracterizado por que
    • la primera unidad de colocacion (1) comprende un primer pasador de centrado (11) y un primer localizador del nivel de referencia (12),
    • el primer elemento de alineacion (10) comprende un orificio circular,
    • alinear el primer elemento de alineacion (10) en la primera dimension (X) y en la segunda dimension (Y) comprende introducir el primer pasador de centrado (11) en el orificio circular, y
    • el primer elemento de alineacion (10) se reubica mediante el primer pasador de centrado (11) de manera que el primer elemento de alineacion (10) contacta con el primer localizador del nivel de referencia (12) en el primer nivel de referencia (Z1).
  11. 11. Metodo de acuerdo con la reivindicacion 9 o la reivindicacion 10, caracterizado por
    fijar el contacto entre el primer elemento de alineacion (10) y la primera unidad de colocacion (1) posteriormente a la colocacion y orientacion de la pieza de trabajo (5), en particular mediante fuerzas de fijacion y/o magneticas.
    5
    10
    15
    20
    25
  12. 12. Metodo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 9, 10 u 11, caracterizado por
    determinar una posicion y orientacion del sistema de colocacion de referencia antes de colocar primero la pieza de trabajo (5) en el sistema de colocacion de referencia y basandose en principios laser o fotogrametricos, en particular mediante
    • un teodolito o un rastreador laser (6), y/o
    • un sistema de medicion de una celula de medicion en la que va a medirse la pieza de trabajo (5).
  13. 13. Metodo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 9 a 12, caracterizado por
    medir y/o procesar la pieza de trabajo (5) posteriormente a su colocacion y orientacion con una tolerancia de produccion, en el que una precision de alineacion de la colocacion y orientacion es mayor que la tolerancia de produccion y/o una tolerancia de los elementos medidos, en particular al menos un orden de magnitud superior.
  14. 14. Metodo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 9 a 13, caracterizado por que
    • la pieza de trabajo (5) es una pieza de la carrocena de un automovil, y/o
    • el sistema de colocacion de referencia se adapta para su uso en una celula de medicion de una lmea de produccion de automoviles.
  15. 15. Producto de programa informatico, que tiene instrucciones ejecutables por ordenador para realizar el metodo de una de las reivindicaciones 9 a 14, en particular cuando se ejecuta en un medio de almacenamiento y calculo de un sistema de colocacion de referencia de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 8.
ES13752868.3T 2012-08-20 2013-08-07 Dispositivo y método de colocación mecánica Active ES2611342T3 (es)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP12425140.6A EP2700570A1 (en) 2012-08-20 2012-08-20 Mechanical positioning device and method
EP12425140 2012-08-20
PCT/EP2013/066545 WO2014029622A1 (en) 2012-08-20 2013-08-07 Mechanical positioning device and method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2611342T3 true ES2611342T3 (es) 2017-05-08

Family

ID=47115705

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES13752868.3T Active ES2611342T3 (es) 2012-08-20 2013-08-07 Dispositivo y método de colocación mecánica

Country Status (8)

Country Link
US (1) US10007250B2 (es)
EP (2) EP2700570A1 (es)
CN (1) CN104507787B (es)
BR (1) BR112014030483A2 (es)
ES (1) ES2611342T3 (es)
IN (1) IN2014DN10104A (es)
PL (1) PL2885200T3 (es)
WO (1) WO2014029622A1 (es)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3066418A1 (en) 2013-11-06 2016-09-14 Hexagon Metrology (Israel) Method and system for analyzing spatial measuring data
EP2913148B8 (en) 2014-02-28 2020-03-25 Hexagon Metrology (Israel) Ltd. Method and system for analyzing process monitoring data
DE102014205612B4 (de) 2014-03-26 2020-07-09 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren zum Positionieren eines Bauteils
ES2727473T3 (es) * 2014-12-22 2019-10-16 Magna Steyr Fahrzeugtechnik Ag & Co Kg Procedimiento para fabricar componentes de vehículo/componentes estructurales a base de un material plástico y componente de vehículo o componente estructural fabricado de esa manera
CN105258636B (zh) * 2015-10-16 2017-10-31 哈尔滨飞机工业集团有限责任公司 一种定位孔光学检测方法
CN105388839B (zh) * 2015-12-07 2019-01-22 上海纬而视科技股份有限公司 反置式全电动机械六轴调整平台
FR3068821B1 (fr) * 2017-07-06 2020-08-28 Electricite De France Plot de centrage d'un coeur de centrale nucleaire pour cuves de reacteurs
FR3081219B1 (fr) * 2018-05-17 2020-10-23 Psa Automobiles Sa Installation avec un poste de controle du gabarit des pieces produites adapte au controle du support desdites pieces
CN108507512B (zh) * 2018-05-29 2019-10-29 沈阳飞机工业（集团）有限公司 一种样板扫描***
CN109901502B (zh) * 2019-02-02 2020-10-27 宁波吉利汽车研究开发有限公司 车身部件的测量方法、装置和测量工作站的plc
CN110823156B (zh) * 2019-07-29 2021-12-03 中国第一汽车股份有限公司 一种曲面零件的测量方法、装置、设备及存储介质
JP7302419B2 (ja) * 2019-10-02 2023-07-04 トヨタ紡織株式会社 ワークの位置決め機構
DE102020125634A1 (de) * 2019-11-18 2021-05-20 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Handhabungsvorrichtung und Verfahren zur Handhabung eines Werkstückträgers
DE102020114986B4 (de) 2020-06-05 2024-05-16 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Zusatzmodul für einen Hakenspanner
ES2913373B2 (es) * 2020-12-01 2022-10-03 Seat Sa Dispositivo de sujecion y centrado de piezas en sistemas de produccion, sistema de produccion que lo contiene y metodo de funcionamiento de dicho dispositivo

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2135195A (en) * 1934-09-17 1938-11-01 Fmc Corp Turntable for wheel aligners
JPS5435355B2 (es) * 1974-12-04 1979-11-01
US4035093A (en) * 1976-03-01 1977-07-12 The Boeing Company Bi-directional adjustable couplings
US4143868A (en) * 1976-05-10 1979-03-13 Bergman Raymond A Centering pin for air float machine tool tables
US4364182A (en) * 1981-05-12 1982-12-21 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Latin square three dimensional gage master
JPS638084A (ja) * 1986-06-30 1988-01-13 Honda Motor Co Ltd 車体の位置決め装置
DE19544240A1 (de) 1994-12-01 1996-06-05 Volkswagen Ag Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung der räumlichen Koordinaten von Objektpunkten und Verfahren zur Herstellung einer Karosserie
KR0170060B1 (ko) 1995-09-12 1999-05-01 이경수 방전등용 충진형 및 개방형 안정기의 제조방법 및 장치
US6105264A (en) * 1997-09-02 2000-08-22 Phillips; Jeff Automobile frame dimensioning tool
JPH11263428A (ja) * 1998-03-17 1999-09-28 Tsubakimoto Chain Co 位置決め装置付受台
DE20012052U1 (de) * 2000-07-12 2000-10-12 Siemens AG, 80333 München Transport- und Positioniervorrichtung für Tragrahmen bzw. Skids
EP1199540A1 (en) * 2000-10-18 2002-04-24 Willy Lambrecht Wheelmanipulator
JP3941059B2 (ja) * 2003-07-01 2007-07-04 Ｓｍｃ株式会社 ロケートクランプ装置
JP4368218B2 (ja) 2004-02-12 2009-11-18 本田技研工業株式会社 部品位置決め方法及びその装置
US7635119B1 (en) * 2008-06-04 2009-12-22 United Technologies Corporation Adjustable leveling mount
KR101398205B1 (ko) * 2008-09-18 2014-05-21 삼성테크윈 주식회사 전자 부품 정보 인식 및 처리 장치
DE102010000777A1 (de) 2010-01-11 2011-07-14 Ford Global Technologies, LLC, Mich. Verfahren zur Montage eines Karosseriebauteils an eine Rohkarosserie und Halter
DE102010007379B4 (de) * 2010-02-10 2019-01-17 Audi Ag Montageverfahren und Montagestation für eine Fahrzeugkarosserie, insbesondere für Kleinserien
DE102010030468A1 (de) * 2010-06-24 2011-12-29 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Fertigungsanlage

Also Published As

Publication number Publication date
US20150227132A1 (en) 2015-08-13
US10007250B2 (en) 2018-06-26
EP2885200A1 (en) 2015-06-24
EP2885200B1 (en) 2016-11-09
WO2014029622A1 (en) 2014-02-27
PL2885200T3 (pl) 2017-05-31
IN2014DN10104A (es) 2015-08-21
CN104507787B (zh) 2016-08-17
BR112014030483A2 (pt) 2017-06-27
CN104507787A (zh) 2015-04-08
EP2700570A1 (en) 2014-02-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2611342T3 (es) Dispositivo y método de colocación mecánica
US9903714B2 (en) Normal-line detection device, processing device, and normal-line detection method
ES2892528T3 (es) Método y disposición para introducir agujeros perforados en una superficie de una pieza de trabajo montada de forma estacionaria con una herramienta de perforación colocada en un robot de brazo articulado
CN102015221B (zh) 用于确定机器人坐标系与位于机器人工作范围内的本地坐标系之间的关系的方法和***
ES2427794T3 (es) Procedimiento para calificar la precisión de un sistema con control numérico
ES2805298T3 (es) Sistema de corrección de alineación y métodos de uso del mismo
US9211647B2 (en) Parallel link robot
ES2754305T3 (es) Aparato y método para ensamblar piezas de trabajo
ES2625631T3 (es) Procedimiento y dispositivo destinados para determinar un eje de mecanizado
SE508176C2 (sv) Anordning och förfarande för kalibrering av en fleraxlig industrirobot
US9874429B2 (en) Three-dimensional coordinate measuring machine
ES2744938T3 (es) Dispositivo sensor y de posicionamiento para un cabezal de mecanizado de una máquina-herramienta, máquina-herramienta que comprende un dispositivo tal, y procedimiento de mecanizado asociado
ES2779028T3 (es) Procedimiento y dispositivo de montaje para realizar un proceso de instalación en una caja de ascensor de una instalación de ascensor
CN109648603A (zh) 测量***
CN108731630A (zh) 表面测量设备
CN104132886A (zh) 精密轴承球与保持架兜孔的摩擦系数测试装置
CN208688468U (zh) 具有接触式***并且具有非接触式运行的传感器的设备
US20190265012A1 (en) Metrology system
ES2878402T3 (es) Procedimiento y dispositivo para el control de una pieza durante la fabricación
CN105598744A (zh) 旋转轴中心位置测量用夹具以及旋转轴中心位置测量方法
Florussen et al. Automating accuracy evaluation of 5-axis machine tools
BRPI0713386A2 (pt) processo de usinagem de uma face de um objeto óptico e máquina de usinagem
CN103624776A (zh) 控制测试头在xy平面内精确运动定位的机械手臂
KR100844927B1 (ko) 유도탄용 수평식 3차원 중량특성 측정장치
ES2820649T3 (es) Método para el funcionamiento de una máquina CNC